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A * 第34讲 数列求和 C B B 一 分组求和及并项求和 二 裂项相消法求和 三 错位相减法求和 1.(改编)已知数列{an}是公比为2的等比数列,若a1=2,则++…+=( )
A.(1-) B.(4n-1)
C.(1-) D.1-
解析:由条件知{}是首项为,公比为的等比数列,所以++…+==(1-),故选C.
2.数列{an}的前n项和为Sn,已知Sn=1-2+3-4+…+(-1)n-1·n,则S15=( )
A.9 B.8
C.16 D.15
解析:S15=1-2+3-4+…+15=1+(-2+3)+(-4+5)+…+(-14+15)=8,故选B.
3.数列1,3,5,7,…的前n项和Sn=.
解析:Sn=(1+3+5+…+2n-1)+(++…+)=n2+1-.
4.数列{an}满足a1=1,an=,其前n项和为Sn,则Sn=( )
A. B.
C. D.
解析:an==2(-),
则Sn=a1+a2+a3+…+an
=2[(-)+(-)+…+(-)]
=2(1-)=.
故选B.
5.数列1×,2×,3×,4×,…的前n项和为.
解析:S=1×+2×+3×+…+n×,
2S=1+2×+3×+…+(n-1)×+n×,
两式相减得
S=1+++…+-n×
=-n×=2-.
6.求值:Sn=C+2C+3C+…+nC.
解析:Sn=C+2C+3C+…+(n-1)C+nC,
Sn=nC+(n-1)C+(n-2)C+…+2C+C
=nC+(n-1)C+(n-2)C+…+2C+C,
①+得2Sn=nC+nC+…+nC
=n(C+C+…+C)
=n·2n,
所以Sn=n·2n-1.
【例1】求和:
(1)Sn=1+(3+4)+(5+6+7)+(7+8+9+10)+…+(2n-1+2n+…+3n-2);
(2)Sn=12-22+32-42+…+(-1)n-1·n2.
解析:(1)因为an=(2n-1)+2n+(2n+1)+…+(3n-2)==n2-n,
所以Sn=(12+22+32+…+n2)-(1+2+…+n)
=n(n+1)(5n-2)(nN*).
(2)当n是偶数时,
Sn=(12-22)+(32-42)+…+[(n-1)2-n2]
=-3-7-…-(2n-1)=.
当n是奇数时,
Sn=1+(32-22)+(52-42)+…+[n2-(n-1)2]
=1+5+9+…+(2n-1)=.
故Sn=(-1)n-1(nN*).
【拓展演练1】 (1)求值:(a-1)+(a2-2)+…+(an-n);
(2)(2012·湖南省郴州第三次模拟)若数列{an}的通项公式是an=(-1)n(3n-2),则a1+a2+…+a10=( )
A.15 B.12
C.-12 D.-15
解析:(1)因为Sn=(a-1)+(a2-2)+…+(an-n)
=(a+a2+…+an)-(1+2+…+n).
当a=1时,Sn=n-=.
当a≠1时,Sn=-.
所以Sn=.
(2)因为an=(-1)n(3n-2),所以a1+a2+…+a10=(-1+4)+(-7+10)+…+(-25+28)=15.故选A.
【例2】(2012·黑龙江绥棱期末)函数f(x)=x3,在等差数列{an}中,a3=7,a1+a2+a3=12,记Sn=f(),令bn=anSn,数列{}的前n项和为Tn.
(1)求{an}的通项公式和Sn;
(2)求证:Tn<.
解析:(1)设数列{an}的公差为d.
由a3=a1+2d=7,a1+a2+a3=3a1+3d=12,
解得a1=1,d=3,所以an=3n-2.
因为f(x)=x3,所以Sn=f()=an+1=3n+1.
(2)证明:因为bn=anSn=(3n-2)(3n+1),
所以==(-),
Tn=++…+
=[(1-)+(-)+…+(-)]
=(1-)<.
【拓展演练】 (2012·北京市东城区第一学期期末)在等差数列{an}中,a1=3,其前n项和为Sn,等比数列{bn}的各项均为正数,b1=1,公比为q,且b2+S2=12,q=.
(1)求an与bn;
(2)证明:≤++…+<.
解析:(1)设数列{an}的公差为d,
则由,得,
解得q=3或q=-4(舍去),d=3,
故an=3+3(n-1)=3n,bn=3n-1.
(2)因为Sn=,
所以==(-),
故++…+
=[(1-)+(-)+(-)+…+(-)]
=(1-).
因为n≥1,所以0<≤,于是≤1-<1,
所以≤(1-)<,即≤++…+<.
【例3】(2012·广东韶关市第一次调研)已知函数f(x)=logx,且数列{f(an)}是首项为2,公差为2
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